Chalmerister bakom nytt batterikoncept

En ny typ av aluminiumbatterier – dubbelt så energitäta som sina föregångare – öppnar för storskalig lagring av solkraft och vindkraft och kan troligtvis minska produktionskostnader och miljöpåverkan. Det hävdar forskare på Chalmers och kollegor vid National Institute of Chemistry i Slovenien, som står bakom konceptet, i ett pressmeddelande. – Vår batteriteknologi ger dubbelt så hög energitäthet jämfört med de aluminiumbatterier som är ”state of the art” i dag. Dessutom är materialkostnaden betydligt lägre, liksom miljöbelastningen som vi ser den idag. Detta öppnar för storskaliga användningsområden som solcellsparker och lagring av vindkraft, säger Patrik Johansson som är professor vid institutionen för fysik på Chalmers, i pressmeddelandet. I tidigare aluminiumbatterier har man använt aluminium som anodmaterial och grafit som katodmaterial, men grafit ger enligt pressutskicket ett för lågt energiinnehåll för att skapa battericeller med praktiskt användbar prestanda. Grafiten har därför ersatts med ett nanostrukturerat organiskt katodmaterial, uppbyggt av den kolbaserade molekylen antrakinon som har framställts och vidareutvecklats av gästforskaren på Chalmers, Jan Bitenc. – Tack vare att det nya katodmaterialet gör det möjligt att använda lämpligare laddningsbärare, kan batteriet dra bättre nytta av aluminiumets potential. Nu fortsätter arbetet med att hitta en ännu bättre elektrolyt, eftersom den nuvarande innehåller klor. Det vill vi komma bort ifrån, säger chalmersforskaren Niklas Lindahl. På sikt hoppas man att aluminiumbatterierna kan komma att ersätta litiumjonbatterierna. – Än så länge är aluminiumbatterierna knappt hälften så energitäta som litiumjonbatterierna, men vårt långsiktiga mål är att de ska bli lika energitäta. Även om det återstår arbete med både elektrolyten och en bättre mekanism för uppladdning är aluminium i grunden en betydligt bättre laddningsbärare än litium då den är multivalent – vilket gör att varje jon ”kompenserar” för flera elektroner. Batterierna har dessutom potential att bli betydligt mindre miljöovänliga, säger Patrik Johansson.